В последнее время, читая характеристики того или иного авто, вы, наверняка, не раз уже встречали там слова “Start-Stop”, являющиеся названием одной современной системы автомобиля. Что она из себя представляет, зачем нужна и как работает? Ответы на все эти вопросы вы найдете ниже.
Что такое Старт-Стоп?
Итак, система Старт-Стоп автомобиля – это специальная система, главным предназначением которой является временное автоматическое выключение двигателя в момент полной остановки машины и его последующий запуск. Другими словами она заглушает мотор в момент торможения, а при нажатии на педаль газа – снова включает. Данная функция весьма полезна в пробках, на светофорах и других подобных ситуациях, ведь она не только защищает вас от лишнего шума путем сокращения времени работы двигателя на холостом ходу, но и позволяет автовладельцу экономить топливо (порядка 1 литра на 100 километров), а также снижает количество вредных выбросов данным транспортным средством в атмосферу.
Как работает система?
“Start-Stop system” работает следующим образом. Во время торможения автомобиля блок управления данной системой получает сигнал с датчиков об изменении частоты вращения коленчатого вала, на основании которого и производит остановку работы двигателя. В тот момент, когда водитель после остановки вновь нажимает на педаль сцепления в машинах с МКПП или отпустит педаль тормоза в автомобилях с АКПП, система Старт-Стоп активирует стартер и тот час же запускает двигатель. Такой порядок действий система повторяет столько раз, сколько это требуется на дороге. Однако если ее датчики подадут на блок управления сигнал о том, что аккумулятор разрядился больше заданной производителем величины, система автоматически прекратит свою работу до тех пор, пока аккумуляторная батарея не будет заряжена.
Обязательные условия для функционирования системы.
Не все знают, но система Старт-Стоп начинает работать только при соблюдении цело ряда условий, это:
- капот и дверь водителя закрыты;
- водитель пристегнут ремнем безопасности;
- скорость движения транспортного средства больше 4 км/час.
Но и это не все. Оказывается, даже если система запущена, бывает, что отключение двигателя не происходит. Это возможно при следующих обстоятельствах:
- двигатель не прогрелся: как правило, такая ситуация характерна тогда, когда температура окружающей среды ниже -25 градусов;
- обороты мотора превышаю обороты холостого хода;
- включен обогрев лобового стекла;
- машина остановилась после включенной задней передачи;
- не прогрет салон, то есть температура в нем значительно ниже (на 8 градусов и больше) заданной для системы;
- заряд аккумуляторной батарее недостаточен, то есть меньше заданных в системе параметров;
- имеются неполадки с генератором;
- руль повернут на значительный угол, например, по причине того, что совершался маневр на стоянке.
Кроме того есть случаи, когда системой Старт-Стоп двигатель, наоборот, может неожиданно запуститься без участия водителя, например, при скате транспортного средства со склона, когда автомобиль разогнался до скорости в 4 км/час и др.
Достоинства и недостатки Start-Stop system.
Плюсами системы автоматического включения/выключения работы двигателя являются:
- экономия на топливе;
- сокращение вредных выбросов в атмосферу;
- тишина (не слышно гула мотора) в автомобиле в пробках и на светофорах.
Минусами же системы обычно называют:
- повышенная нагрузка на стартер и аккумуляторную батарею;
- моральное уставание от функционирования системы при долгом нахождении в пробках (легко устраняется принудительным отключением системы).
Многие из вас слышали о системе под названием Старт-стоп (start-stop) и, конечно же, каждый хоть раз но задавался вопросом, что это за система такая и какую роль она играет в моем (или чужом) автомобиле. Сегодня я хочу ответить на все вопросы и рассказать, что собой представляет система Start-stop, о ее основных функциях, а также о том, чем она так полезна для вас, вашего авто и окружающей среды.
Итак, давайте по порядку...
Система Старт-стоп была изобретена с целью:
- Сократить количество выброса вредного CO в атмосферу.
- ну и, конечно же, деньги.
- Снизить количество шума издаваемого автомобилем, посредством сокращения времени работы ДВС на холостых оборотах.
В эпоху экологических катастроф и глобального потепления, экологи и статисты начали уделять внимание мелочам, которые на самом деле являются довольно большими источниками загрязнения атмосферы. Так, однажды было произведено исследование в результате которого выяснилось, что около 30% от общего времени эксплуатации ТС оно работает на холостых оборотах. Объяснять я думаю не стоит откуда берутся эти 30%, каждый автомобилист знает сколько ежедневно приходится простаивать с работающим двигателем на светофорах, в пробках во время час пика и т. д.
Поэтому появление системы Старт-стоп - это логическое решение вышеописанной проблемы. Совсем недавнего Start-stop устанавливался исключительно на гибридные модели, однако как показала практика в ней не меньше нуждаются авто с классическими двигателями, работающими на тяжелом типе топлива или традиционном бензине. Эксперты прогнозируют, что в следующем 2015 году около 50% от всех производимых в мире автомобилей будут оснащены системой Старт-стоп.
Об истории возникновения и цифрах поговорили, теперь давайте разберемся, что такое Старт-стоп система и как она работает.
А принцип работы системы Start-stop - до смешного прост и банален - едешь двигатель работает, остановился, двигатель - глохнет. При этом запуск двигателя после его остановки, к примеру, на светофоре, осуществляется автоматически при отпускании педали тормоза в , или при нажатии на педаль сцепления в .
Из чего состоит система Старт-стоп? В состав системы входят:
- Специальная система управления.
- Устройство, которое обеспечивает своевременный многократный пуск .
Принципов реализации функции остановки и запуска двигателя есть несколько, среди них:
- Запуск при помощи усиленного .
- При помощи впрыск топлива в цилиндры и последующего воспламенения смеси.
- Посредством реверсионного (стартер-генератора).
Наиболее простым и вместе с тем самым надежным с конструктивной точки зрения принято считать - систему Stop&Start
от всемирно известной компании Bosch. Именно разработка этой компании стала прообразом для всех систем этого класса, кроме того название системы "приклеилось" ко всем аналогам производимым другими компаниями. Эта история напоминает историю с Webasto (название компании, которая изобрела первый предпусковой подогрев двигателя, в итоге теперь кто бы не производил подобный механизм в народе его называют Вебасто). Системой Старт-стоп от компании Bosch агрегатируются автомобили известнейших компаний мира: Audi, BMW и другие. Согласно исследовательским данным потребление топлива после применения данной установки существенно снизилось, а процент выброса вредного CO составил менее 8%.
В основе данной системы лежит специальный стартер, который рассчитан на огромное количество запусков двигателя и намного больший по сравнению с обычными стартерами ресурс службы. В стартере использован почти бесшумный механизмом привода, который гарантирует мгновенный тихий запуск мотора.
Система Start-stop способна выполнять:
- Запуск мотора.
- Его остановку.
- А также производить контроль заряда аккумуляторной батареи (АКБ).
Система Старт-стоп базируется на:
- Блоке управления.
- Входных датчиках.
- Исполнительных устройствах.
Под входными датчиками подразумеваются: датчик положения педали сцепления (или педали тормоза в случае с АКПП), датчик количества оборотов коленвала, датчик АКБ, а также еще несколько менее важных датчиков системы управления ДВС.
В системе нет отдельного электронного блока, вместо этого используется ЭБУ (электронный блок управления двигателем), в котором заложено соответствующее ПО.
К исполнительным устройствам можно отнести:
- Стартер.
- системы впрыска.
- системы зажигания.
Как работает система Старт-стоп?
Принцип работы системы Start&Stop построен таком образом, что в случае полной остановки автомобиля на светофоре или в пробке "умная" система, руководствуясь определенными алгоритмами и данными, полученными от датчика количества вращения коленчатого вала, производит остановку двигателя. В это время питание электропотребителей (магнитола, кондиционер, и прочее...) переключается на аккумулятор. Когда выжимается педаль сцепления (или отпускается педаль тормоза в случае с АКПП) система автоматически активирует стартер, который производит мгновенный запуск двигателя. Количество цикла не ограничено и может повторяться бесконечно.
Если верить словам аналитиков автомобильного рынка к концу 2017 года в конструкцию практически всех современных моделей транспортных средств будет включена система «старт-стоп». Однако для многих владельцев автомобильного транспорта назначение этой высокотехнологической системы, которая появилась еще в далеких 80-х годах, по-прежнему остается непонятным, ведь в нашей стране она до сих встречается очень редко.
Как работает кнопка «старт-стоп»
Описываемая система относится к сложным инновационным разработкам, которая управляет работой мотора в момент остановки транспортного средства. То есть, как только автомобиль остановился (нажата тормозная педаль), например, возле светофора, на управляющий модуль «старт-стоп» поступает соответствующая команда, после чего временно выключается силовой агрегат. Но, как только педаль тормоза отпущена, и водитель нажимает акселератор, команда меняется, и блок управления системой вновь запускает двигатель.
Несмотря на всю пользу, которую приносит система «старт-стоп», у владельцев автомобилей оборудованных ей, есть определенные нарекания на некорректную работу. В основном они связаны с рядом обязательных условий, соблюдение которых необходимо для бесперебойного функционирования системы.
Что необходимо учесть для корректной работы «старт-стопа»?
Разработчики системы ввели несколько обязательных моментов при управлении автомобилем, выполнение которых позволит максимальную точно корректировать ее работу. Вот они:
- все двери транспортного средства и его капот обязательно должны быть закрыты;
- во время движения не снижать скорость менее чем до 4 км/ч;
- обязательно использовать ремень безопасности.
Стоит отметить, что даже обязательное соблюдение описанных правил, не всегда обеспечивает корректную работу «старт-стопа», и при запущенном рабочем процессе системы, силовой агрегат по-прежнему продолжает функционировать в момент остановки машины . На это влияют следующие факторы:
- недостаточный прогрев мотора в холодную пору года;
- во время остановки рабочие обороты силового агрегата многократно превышают обороты холостого хода;
- в зимнее время работает вентилятор отопителя лобового стекла;
- остановка автомобиля после движения задним ходом. Выходит, что система «старт-стоп» работает исключительно при движении вперед;
- температура внутри салона автомобиля ниже температуры, которая необходима для обеспечения максимально продуктивности при работе системы, то есть салон не прогрет;
- источник питания не имеет необходимую емкость. Низкий заряд аккумулятора не позволяет функционировать «start-stop system»;
- неисправен генератор либо элементы электрической сети автомобиля;
- поворотные колеса имеют большой угол поворота.
Также известны случаи, когда система самопроизвольно запускает силовой агрегат в тот момент, когда водитель не воздействует на педаль акселератора, например, во время спуска со склона на скорости более 4 км/ч.
Принцип действия системы «старт-стоп»
На сегодняшний день лидером в производстве систем подобного типа является компания «Bosh», благодаря своей разработке – конструкции с усиленным стартером. Из-за этого система рассчитана на множество циклов пуска силового агрегата и устанавливается на модели таких автобрендов, как Audi , Wolkswagen , BMW , и др. Дополнительно в конструкцию «старт-стопа» входит специальный приводный бесшумный механизм, благодаря которому уменьшается износ деталей мотора в момент его пуска и выключения.
Принцип работы системы следующий: как только нажата тормозная педаль, модуль управления «старт-стопом» получает информацию с датчиков вращения коленчатого вала о количестве его оборотов. После анализа отдается соответствующая команда исполнительным устройствам системы, которые управляют работой силовой установки автомобиля, останавливая ее. Если же машина оборудована механическим типом трансмиссии, то после нажатия педали сцепления, блоку управления системой поступает соответствующая информация, которая им преобразовывается в команду на пуск стартера. В автомобилях с АКПП, для того чтобы вновь запустить силовой агрегат достаточно отпустить педаль тормоза. Во время движения описанные действия системы будут повторяться по мере необходимости, то есть, в момент осуществления остановки.
В случае если следящие за работой «старт-стопа» датчики зафиксируют низкий заряд источника питания транспортного средства, блок управления автоматически отключит систему до тех пор, пока емкость батареи не будет восстановлена до соответствующего параметра.
Также необходимо отметить, что производители постоянно совершенствуют конструкцию системы, исключая из нее допущенные ранее недоработки, и добавляя новые элементы управления, датчики и механизмы исполнения команд.
О минусах и плюсах «старт-стопа»
К сожалению, подобную систему хоть и можно с уверенностью назвать «ветераном», но за продолжительный период совершенствования ее конструкции так и не были устранены основные недостатки.
Поэтому большинство владельцев оборудованных системой транспортных средств, продолжают считать ее абсолютно бесполезным дополнением, у которого больше недостатков и минусов, нежели пользы.
Итак, о пользе «старт-стопа»:
- Позволяет значительно снизить потребление топлива в условиях постоянной городской езды.
- Экологический фактор. Значительно снижает выбросы в атмосферу вредных химических примесей и элементов, которые образовываются в результате работы силового агрегата.
- Тишина и комфорт во время простаивания в пробке либо вынужденной остановке, поскольку двигатель транспортного средства в это время не работает.
- Снижение нагрузки на детали мотора, так как в момент простоя он выключен, а благодаря приводному механизму специальной конструкции в разы снижается нагрузка на коленвал и основные части двигателя.
Упомянем о минусах системы:
- Аккумулятор и стартер транспортного средства постоянно подвержены высоким нагрузкам, вследствие чего, очень часто выходят из строя.
- Продолжительное функционирование системы в режиме городской езды слишком утомляет водителя. Однако, систему «старт-стоп» можно отключить.
Итог
Несмотря на все противоречивые мнения и утверждения относительно бесполезности системы «start-stop», производители постоянно работают над совершенствованием ее функционала, что по значимости ничуть не меньше, чем разработки в области альтернативных источников энергии, либо создание гибридных силовых агрегатов и новых видов трансмиссии. И утверждать однозначно, основываясь исключительно на размышлениях о ее бесполезности, а не на реальном опыте: нужна эта система, или нет – никак не стоит. В любом случае последнее слово остается за автомобилистами.
По данным статистики, двигатель автомобиля практически треть всего времени эксплуатации работает . Во время так называемой работы впустую мотор не заставляет транспортное средство двигаться, а вот топливо потребляет. Также в такой момент происходит загрязнение атмосферы, а именно выброс отработанных газов.
В такой ситуации отличным решением является система старт-стоп, ведь ресурс двигателя не бесконечен и тратить его на холостую работу агрегата не целесообразно. Конечно же, полностью избежать работы мотора на холостом ходу не получится, но сократить такое время вполне возможно. Рассмотрим подробнее, старт-стоп?
Принцип работы системы старт-стоп
Принцип работы достаточно прост и сводится к тому, что при остановке автомобиля двигатель автоматически глушится, а при необходимости двигаться дальше также автоматически запускается вновь.
Различается суть работы системы и при установленной механической коробке передач. В первом случае остановка двигателя происходит после полной остановки транспортного средства и нажатой педали тормоза. Мотор вновь начинает работать, после того как будет отпущена педаль тормоза.
При механической коробке передач двигатель автоматически глушится, после того как включается нейтральная передача и отпускается педаль сцепления. Если необходимо продолжить движение, то достаточно будет вновь нажать на педаль сцепления и мотор автоматически будет готов к эксплуатации.
Видео о системе старт-стоп:
Проблемы системы старт-стоп
Устройство старт-стоп обладает не только положительными моментами, но и имеет . В связи с тем, что при использовании такого устройства существенно увеличивается количество режимов запуска, то необходимо использовать совсем иные виды стартёров, которые справятся с такой возросшей нагрузкой. Обычные стартёры в этом случае не применяют.
Также установка системы старт-стоп подразумевает использование особого вида аккумуляторных батарей, которые легко выдержат большое количество циклов «разряд-заряд». Подобные аккумуляторы оснащены пористыми сепараторами, пропитанными электролитом, которые размещены между пластинами АКБ и способны препятствовать их разрушению.
Важно отметить, что не при каждой остановке транспортного средства срабатывает автоматическое отключение двигателя. Мотор не остановит свою работу в следующих случаях:
- если двигатель , а именно охлаждающая жидкость не достигла температуры в 25 градусов;
- если включён обогрев лобового стекла, или температура воздуха в салоне ниже установленной климат-контролем на 8 градусов;
- если мотор работает не на холостом ходу;
- если существуют проблемы с генератором;
- если автомобиль остановился после движения задним ходом;
- если заряда аккумуляторной батареи недостаточно, чтобы вновь завести двигатель;
- если рулевое колесо во время маневрирования повёрнуто под большим углом.
Все перечисленные выше процессы регулируются , информация с которых обрабатывается блоком управления системой.
Считается, что система старт-стоп, своими руками установленная или изначально идущая в комплектации машины, способна обеспечить экономию топлива до 10%. Однако, даже если эта цифра и завышена, то потребление автомобилем горючего в любом случае будет меньше, а вот экологическая сторона вопроса точно остаётся в выигрыше, так как выбросов в атмосферу выхлопных газов уж точно меньше.
Из недостатков устройства старт-стоп также можно отметить то, что при остановке двигателя перестаёт работать и кондиционер.
Система старт-стоп с рекуперацией
Использование рекуперации энергии при торможении нашло своё применение в системах старт-стоп. Управление в таком случае осуществляется следующим образом: при большой нагрузке на мотор транспортного средства генератор в целях экономии топлива отключается; потом он включается при торможении и выполняется подзарядка аккумулятора - осуществляется рекуперация энергии.
В случае когда заряд аккумуляторной батареи становится ниже 75%, старт-стоп с рекуперацией автоматически отключается. Можно сказать, что это особенное свойство - интеллектуальность.
Многие спросят, как отключить такое устройство. И это логичный вопрос, ведь случается, что нет надобности в отключении двигателя. Сделать это можно специальной кнопкой, которая находится прямо на приборной панели.
На видео - работа системы старт-стоп:
Подводя итоги всему вышесказанному, можно сделать вывод, что система стоп-старт позволяет несколько автовладельца на топливо, порой до 8–10%. Также автомобиль сохраняет окружающую среду, ведь гораздо меньше выхлопных вредных газов выбрасывается в атмосферу. Раньше лишь отдельные гибридные автомобили оснащались подобными устройствами, но сейчас всё больше производителей желают устанавливать на свою продукцию такое оборудование.
Система старт-стоп экономит топливо, снижает шум и вредные выбросы в атмосферу благодаря сокращению времени работы двигателя на холостом ходу. Практика эксплуатации автомобиля показывает, что в режиме холостого хода двигатель работает до 30 % времени. Этому способствует движение с частыми остановками на светофорах и в пробках - атрибутах крупного города.
Ещё совсем недавно технология старт-стоп воспринималась исключительно как элемент гибридных автомобилей. Сегодня ситуация существенно изменилась, так как большинство ведущих автопроизводителей пополнило свой модельный ряд автомобилями, оснащёнными подобной системой. Функция старт-стоп, как считают эксперты, к 2015 году появится на половине производимых легковых автомобилей.
Принцип работы системы старт-стоп очень прост: при остановке автомобиля двигатель выключается, а при нажатии на педаль сцепления (если установлена механическая коробка передач) или отпускании педали тормоза (если установлена автоматическая коробка передач) двигатель быстро запускается.
Конструкция системы старт-стоп должна включать в себя следующие элементы:
- устройство многократного запуска двигателя;
- систему управления.
Функцию многократного запуска двигателя можно реализовать с помощью:
- усиленного стартёра;
- реверсивного генератора (стартёра-генератора);
- впрыска топлива в цилиндры и воспламенения смеси;
- гидростартёра.
Система старт-стоп с усиленным генератором
Самым простым и надёжным решением с технической точки зрения является система «Start&Stop» фирмы «Bosch». Благодаря данной системе имя «старт-стоп» стало нарицательным для всех систем подобного рода. Система «Start&Stop» устанавливается на автомобили «VW» «BMW», «Audi» и др., обеспечивая снижение расход топлива легковым автомобилем и его выброс CO 2 на 4% в «Новом европейском цикле движения» (New European Driving Cycle - NEDC) и до 8 % в городском цикле .
В основе системы «Start&Stop» лежит усиленный стартёр, который имеет увеличенный срок службы (рассчитан на большое количество пусков двигателя). Стартёр также оборудован специальным малошумным механизмом привода, который гарантирует быстрый, надежный и многократный запуск двигателя.
Система «Start&Stop» выполняет функции остановки и запуска двигателя, контроля уровня заряда аккумуляторной батареи. Система не имеет собственного электронного блока управления, а использует возможности блока управления двигателя, где установлено соответствующее программное обеспечение.
Благодаря тому, что составляющие системы «Start&Stop» по габаритам не больше, чем обычные компоненты, система фирмы «Bosch» может быть без труда интегрирована практически в любое транспортное средство. Однако некоторые узлы и системы потребовали дополнительной адаптации для работы в режиме старт-стоп. Они перечислены в таблице ниже (рассмотрен вариант системы с усиленным генератором на примере системы старт-стоп входящий в пакет «BlueMotion» автомобилей концерна «Volkswagen»).
| Узел/система | Выполненные меры адаптации |
|---|---|
| Блоки управления (в общем) | Расширение программных кодов блоков управления на один информационный бит для системы старт-стоп (касается блоков управления, влияющих на систему старт-стоп или зависящих от неё) |
| Генератор | Подключён через локальную сеть LIN к диагностическому интерфейсу шин данных |
| АКБ | АКБ со стекловолоконным наполнителем для увеличения числа циклов |
| Стартёр | Повышена износостойкость |
| Бортовая сеть | Специальный датчик на минусовом полюсе для контроля за состоянием АКБ со стекловолоконным наполнителем. Новая электропроводка к АКБ. Блок управления для контроля за состоянием АКБ через шину LIN подключён к диагностическому интерфейсу шин данных. |
| МКП | Датчик распознавания передачи (датчик с аналоговым выходом либо датчик с выходным сигналом с широтно-импульсной модуляцией) |
Устройство системы стар-стоп с усиленным генератором «VW BlueMotion»
Ниже представлена схема устройства системы старт-стоп с усиленным генератором «VW BlueMotion». Устройство систем других производителей отличается несущественно.
 |
|||
| Изображение можно увеличить. Условные обозначения элементов системы на примере механической КП: | |||
| A | АКБ | J623 | Блок управления двигателя |
| C | Генератор | J791 | Блок управления парковочного ассистента |
| С1 | Регулятор напряжения | 1 | Электромеханический усилитель рулевого управления |
| B | Стартер | 2 | Сигнал скорости, датчик пути |
| F | Выключатель стоп-сигналов | 3 | Системы управления двигателя (например, система зажигания, питания, смесеобразования, система рециркуляции ОГ, наддува вторичного воздуха, очистки ОГ и т. д.) |
| F36 | Выключатель педали сцепления | 4 | Распознавание ремня безопасности |
| F416 | Клавиша включения системы cтарт-стоп | 5 | Отопление, вентиляция, климатическая установка |
| G62 | Датчик температуры охлаждающей жидкости | 6 | Клемма 50R |
| G79 | Датчик положения педали акселератора | 7 | Клемма 30 |
| G701 | Датчик нейтрального положения КП (только для МКП) | 8 | Магнитола, радионавигационная система |
| J104 | Блок управления ABS | ||
| J255 | Блок управления Climatronic | ||
| J285 | Блок управления комбинации приборов | ||
| J367 | Блок управления для контроля аккумуляторной батареи с датчиком АКБ | ||
| J393 | Центральный блок управления систем комфорта | ||
| J500 | Блок управления усилителя рулевого управления | ||
| J519 | Блок управления бортовой сети | ||
| J532 | Стабилизатор напряжения | ||
| J533 | Диагностический интерфейс шин данных | ||
Как работает система стар-стоп «Bosch»
Работа системы «Start&Stop» происходит следующим образом. При остановке машины перед светофором или в пробке система, на основании сигнала датчика частоты вращения коленчатого вала, выключает двигатель. Питание потребителей электрического тока (кондиционера, аудиосистемы и др.) производится от аккумуляторной батареи. При нажатии педали сцепления (отпускании педали тормоза на автомобиле с автоматической коробкой передач) система активирует стартер и запускает двигатель. Такой цикл остановки и запуска двигателя повторяется необходимое число раз.
Беспокойство многих водителей связано с тем, что используя систему стар-стоп они останутся с разряженной батареей (например, в сильный мороз). Однако эти опасения безосновательны, так как, если величина заряда аккумуляторной батареи опускается ниже заданной величины, то система на основании сигнала соответствующего датчика выключается. Включение функции старт-стоп происходит только после того, как аккумуляторная батарея будет заряжена. Также функцию «Start&Stop» можно принудительно отключить специальной кнопкой на приборной панели.
Система старт-стоп с реверсивным генератором
Система «STARS» («Starter Alternator Reversible System»), выпускаемая фирмой «Valeo», в своей работе использует реверсивный генератор. Система устанавливается на автомобилях «Citroen», «Mercedes» и позволяет снизить расход топлива до 10 %.
Реверсивный генератор Электрическая машина переменного тока, которая в зависимости от условий может выполнять функции, как генератора, так и стартёра.
Работу реверсивного генератора обеспечивает специальный приводной ремень и обратимый натяжитель, позволяющий передавать усилие в двух направлениях. Реверсивный генератор бесшумно работает и имеет меньшее время запуска (0,4 секунды в сравнении с 0,8 секунды для обычного стартёра).
Система старт-стоп с впрыском топлива
Компания «Mazda» разработала систему «SISS» («Smart Idle Stop System»), которая является альтернативой других систем старт-стоп. В данной системе для многократного запуска двигателя используется впрыск топлива в цилиндры и воспламенение топливно-воздушной смеси. Система устанавливается на бензиновые двигатели, оборудованные непосредственным впрыском топлива.
Для работы данной системы поршни должны остановиться в строго определённом положении, чтобы в каждом цилиндре был необходимый объём воздуха для оптимального запуска двигателя в дальнейшем. «Smart Idle Stop System» контролирует положение поршней во время выключения мотора. «SISS» выполняет нумерацию цилиндров, и с началом движения (при отпускании педали тормоза) в цилиндры впрыскивается топливо и воспламеняется топливно-воздушная смесь, т. е. происходит запуск двигателя. При запуске двигателя в дополнение энергии сгорания топлива используется энергия стартера, который включается на непродолжительное время.
Для автомобилей с АКПП процесс запуска занимает 0,35 секунды, что почти вдвое быстрее обычных систем. Кроме того, «Mazda SISS» гарантирует быстрый старт мотора в каждом отдельном случае. Водитель не должен почувствовать задержки, когда захочет двинуться с места.
При применении данной системы достигает 9 %. Система старт-стоп «SISS» работает только с автоматической трансмиссией.
Гидравлическая альтернатива
Для сегмента тяжелого коммерческого транспорта, на долю которого приходится порядка 30 % вредных выбросов, предназначена разработка компании «Poclain Hydraulics» - гидравлическая система «CleanStart». Главным компонентом «CleanStart» является лёгкий и компактный гидромотор-стартёр, который можно установить непосредственно на коленчатом валу и тем самым свести к минимуму механические потери. Свойства, присущие гидростатическому приводу (момент в данном случае достигает 800 Н∙м), позволяют запускать тяжёлые двигатели объёмом до 16 литров практически мгновенно (время пуска составляет 0,4 секунды) без шума и вибрации. Поэтому данная разработка особенно заинтересовала производители автобусов, силовой агрегат которых можно выключать не только в ожидании разрешающего сигнала светофора, но и во время посадки и высадки пассажиров на остановке. Здесь система старт-стоп даёт ещё больше преимуществ, чем в сегменте легкового транспорта.
Контур системы «CleanStart» помимо гидромотора мощностью 15 кВт включает ещё несколько элементов: насос (может использоваться существующий гидронасос, питающий различные виды вспомогательного оборудования), управляющий клапан, гидравлический аккумулятор и бак. Пока работает насос, электромагнитный клапан направляет часть потока рабочей жидкости в гидроаккумулятор, где масло через разделительную мембрану сжимает газообразный азот. Запасённая таким образом энергия без потерь на различные преобразования сохраняется для последующего старта. Разрядом управляет пропорциональный клапан, причем мощности хватает не на один, а на несколько пусков, общий же ресурс системы составляет порядка 4 млн. циклов. Важно и то, что гидроаккумулятор позволяет производить быстрые циклы заряда и разряда, не требует обслуживания и по сравнению с химическими источниками энергии имеет более высокую удельную мощность. Но если говорить о системе «CleanStart» в целом, то она всё же уступает своим конкурентам по массогабаритным характеристикам - снаряжённая масса транспортного средства при оснащении гидростартёром увеличивается примерно на 40 кг, однако для автобуса или грузовика это не слишком большое увеличение массы.
По данным разработчика, у автобуса, оснащённого системой «CleanStart», в условиях городского цикла (12 остановок продолжительностью 15 секунд на дистанции 7 км) расход топлива сокращается более чем на 10 %. Учитывая, что оборудование может монтироваться не только на новые, но и на находящиеся в эксплуатации транспортные средства, эту систему можно считать серьёзным резервом для улучшения экологии.
Система старт-стоп для мотоцикла
Компания «Honda» разработала систему старт-стоп для мотоциклов и скутеров, получившую название «Idling Stop System». Система работает в автоматическом режиме и обеспечивает кратковременное выключение двигателя после достижения нулевой скорости, что позволяет экономить до 7 % топлива. При повороте ручки газа она вновь включает мотор для дальнейшей поездки.
Внедрение системы «Idling Stop System» потребовало внести существенные изменения в конструкцию стартёра, который был интегрирован в маховик.
Также мотоциклетную систему старт-стоп необходимо активировать только после посадки на сиденье водителя. Так как соответствующая информация от производителя отсутствует, то предположим, что в сиденье вмонтирован датчик веса, который отключает систему всякий раз, как водитель покидает своё место.
Интеллектуальная система старт-стоп с рекуперацией
Следующий шаг в развитии систем старт-стоп - это использование рекуперации энергии при торможении.
Конструкцию аналогичную системе «Bosch» имеет система «ISG» («Idle Stop&Go») от «Kia Motors», однако есть и важное отличие в управлении автомобильным генератором: при высокой нагрузке на двигатель для снижения потребления топлива генератор отключается, при торможении генератор включается и производится подзарядка аккумуляторной батареи - происходит рекуперация энергии. Если заряд аккумуляторной батареи опускается ниже 75 % от номинального, то система «ISG» автоматически отключается. При использовании кондиционера также происходит выключение системы. Такую систему можно назвать интеллектуальной.
Вероятно, в ближайшее время конкуренты «ISG» также станут системами с рекуперацией.
Эксплуатация системы старт-стоп
Если двигатель автомобиля ещё не прогрет, или на улице очень низкая температура, тогда система старт-стоп работать не будет. Также она выключится при очень большом расходе энергии (например, при использовании кондиционера), недостаточном уровне зарядки и после многократных выжиманиях педали тормоза. В России продолжительная зима, во время которой система полностью не оправдает себя, однако летом, осенью и весной она позволит сэкономить немного топлива.
Как повлияет система старт-стоп на износ аккумулятора или стартёра? Никак, потому что автомобили оснащаются усиленными агрегатами. Например, места опоры стартёра, которые подвергаются очень большим нагрузкам, имеют большой запас прочности, поэтому не должны ломаться во время всего периода эксплуатации.